机床变速箱状态监测与诊断虚拟仪器系统研究

发布时间：2023-04-22 20:58

　　为适应现代化生产高速发展的需要，生产设备朝着大型化、复杂化、自动化和集成化方向发展，使得设备结构越来越复杂，各个部分的联系越来越密切，设备在运行过程中更容易发生故障，因此对设备的运行状态进行监测，并对出现的故障进行快速诊断是非常重要的。虚拟仪器是计算机技术与传统的仪器仪表技术结合的产物，是对传统仪器概念的重大突破，必将成为测控仪器的主流。本课题应用虚拟仪器技术研究开发了机床变速箱状态监测与诊断系统，可以对变速箱进行实时监测，发现故障征兆。 论文对设备状态监测的研究背景、意义及国内外的发展现状进行了分析研究，阐述了虚拟仪器的概念、特点及发展应用，应用NI公司的LabVIEW软件为开发平台，配合相应的传感器、信号调理器和数据采集卡研究开发一套机械设备状态监测与诊断虚拟仪器系统。该软件系统可以完成数据采集、信号处理分析和显示结果等功能。系统界面采用了菜单方式进行程序设计，当系统添加新功能时，只需要在主程序的菜单中添加此项的内容即可执行编制好的程序，无需对整个程序都做很大的改动，这使得系统的扩充十分方便，充分体现了“软件就是仪器”所带来的优越性。 系统软件利用了模块化的编程思想，主要包括数据采...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题的研究目的及意义
    1.2 国内外设备状态监测诊断技术的发展及现状
    1.3 机床变速箱典型故障的振动特征
    1.4 论文主要研究内容
2 虚拟仪器技术概述
    2.1 虚拟仪器的提出
    2.2 虚拟仪器的特点
    2.3 虚拟仪器技术的发展及应用
    2.4 虚拟仪器的开发平台——LabVIEW
        2.4.1 LabVIEW简介
        2.4.2 LabVIEW的特点及在设备状态监测诊断中的应用
    2.5 本章小结
3 系统的功能及信号处理方法
    3.1 信号的采集与实现
        3.1.1 采样定理与频率混叠
        3.1.2 量化与量化误差
    3.2 信号的预处理
        3.2.1 信号截取
        3.2.2 滤波处理
    3.3 信号的时域分析
        3.3.1 时域信号的特征参数
        3.3.2 信号的相关分析
    3.4 信号的频域分析
        3.4.1 窗函数
        3.4.2 快速傅立叶变换
        3.4.3 功率谱分析
        3.4.4 倒频谱分析
        3.4.5 现代谱估计的自回归分析
    3.5 联合时—频分析
        3.5.1 短时傅立叶变换
        3.5.2 小波变换基本理论与应用
    3.6 小结
4 状态监测诊断系统的设计
    4.1 系统的硬件构成
        4.1.1 传感器
        4.1.2 信号调理模块
        4.1.3 数据采集卡
    4.2 系统的软件设计
        4.2.1 系统软件的总体结构
        4.2.2 系统的主程序设计
    4.3 系统软件各功能模块设计
        4.3.1 密码功能模块
        4.3.2 数据采集功能模块
        4.3.3 文件管理功能模块
        4.3.4 预处理功能模块
        4.3.5 时域分析功能模块
        4.3.6 频域分析功能模块
        4.3.7 时—频联合分析功能模块
    4.4 小结
5 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢
附录



本文编号：3798381